JPS5841003Y2 - ３気筒エンジン用クランクシヤフト鋳型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、３気筒エンジン用クランクシヤフトをスタッ
クモールド法の手法を利用して製造するための鋳型に関
するものである。

一般に、３気筒エンジン用クランクシヤフトはそのクラ
ンクピン部の位相が１２０度ずつずれているために、そ
れを鋳造する場合、鋳型の分割面が複雑化して鋳型の設
計が困難であり、実際問題として、作業性が悪くコスト
アップが予見されるため実用的でないとされていた。

そのため、従来、上記のような問題を解決するために、
３気筒エンジン用クランクシヤフトを鋳造する鋳型とし
て、スタックモールド法の手法を利用したものが提案さ
れている（実公昭５３３９６９１号公報参照）。

すなわち、クランクピン部の位相が１２０度ずつずれた
３気筒エンジン用クランクシヤフトを鋳造するための、
軸方向に積層可能に分割した複数の鋳型を設け、該６鋳
型を軸（クランクジャーナル部）を中心として回転方向
に所望角度転位させても積層一体化された鋳型の全体形
状が常に一定の形状となるような外形を各鋳型に与えて
、該鋳型を積層一体状態に組立て、この組立鋳型を外型
に納めて注湯することによりクランクシャフト鋳物を横
鋳込み方式で鋳造するようにしたものであり、幾組かの
同一種の鋳型によって積層一体化された組立鋳型を形成
することができ、鋳型の成型が容易となるものである。

この提案のものに訃いては、軸（クランクジャーナル部
）を基準とし、この軸を中心として各鋳型を回転方向に
所望角度転位させても、積層一体化された鋳型の全体形
状が常に一定の形状になるようにしたものであるので、
この鋳型に貫通する湯口を形成することは不可能で、実
際問題として外型に湯口、湯道等を設けるしかないとい
う欠点がある。

一般にクランクシャフトが縦鋳込みによる方が横鋳込み
に比べて押湯等が少なくて歩留りが良く、ノロかみ等の
不良が少ないということからすれば、実用上大きな問題
である。

加えて、３気筒エンジン用クランクシヤフトの１本取り
が限度であり、その生産効率性に欠けるという欠点を有
していた。

本考案は斯かる点に鑑みてなされた画期的な３気筒エン
ジン用クランクシヤフト鋳型であって、軸方向に積層可
能に分割した複数の鋳型のキャビティを、ピッチ円上に
１２０度間隔に位置させ、かつそれぞれ隣り合うキャビ
ティ同志の位相が鋳型の中心の廻りに一定の方向に１２
０度回紙回転たときにクランクジャーナル部を中心に１
２０度ずつずれるような関係で３つ形成し、積層一体化
された組立鋳型を納める外型の割面を上記各キャビティ
に沿って千鳥形状に形成して、クランクシャフト軸端部
のキャビティを構成することにより、鋳型の種類を最小
限に抑えてクランクシャフトを３本取りで行い得るよう
にした３気筒エンジン用クランクシヤフト鋳型を提供せ
んとするものである。

すなわち、本考案は、３気筒エンジン用で、クランクピ
ン部の位相が１２０度ずつずれたクランクシャフトを３
本取りするための、軸方向に積層可能に分割した複数の
鋳型を設け、該６鋳型のキャビティは、ピッチ円上に１
２０度間隔に位置し、かつそれぞれ隣り合うキャビティ
同志の位相が鋳型の中心の廻りに一定の方向に１２０度
回紙回転たときにクランクジャーナル部を中心に１２０
度ずつずれるような関係で３つ形成されているとともに
、上記複数の鋳型は、クランクピン部分よびその両側に
かいて半分の肉厚でかつ同じ位相のクランクアーム部の
キャビティａをもつ３個の鋳型Ａと、クランクジャーナ
ル部分よびその両側に卦いて半分の肉厚でかつ位相が１
２０度ずれたクランクアーム部のキャビティｂをもつ２
個の鋳型Ｂと、軸端側のクランクジャーナル部分よびこ
れに隣接する半分の肉厚のクランクアーム部のキャビテ
ィｃまたはｄをもつそれぞれ１個の鋳型（Ｊ−よびＤと
からなり、上記鋳型Ａと鋳型Ｂとを交互に重ね合せ、上
記鋳型ＣとＤとを両側に配置して組立鋳型を形成する一
方、該組立鋳型を納めるための二つ割の外型を設け、該
外型は、上記鋳型（Ｊ−よびＤのキャビティに連続する
クランクシャフトの軸端部のそれぞれ３つの空間が千鳥
形状の割面になるように形成されてかり、上記組立鋳型
を外型で閉じることにより組立鋳型のキャビティと外型
の空間とで３本のクランクシャフト鋳物が鋳造されるよ
うにしたことを特徴とするものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図むよび第２図は本考案に係る３気筒エンジン用ク
ランクシヤフト鋳型Ｓを示す。

第１図釦よび第２図に卦いて、１は３気筒エンジン用ク
ランクシヤフトであって、該クランクシャフト１は、同
一軸線上に配置されるクランクジャーナル部２と、該ク
ランクジャーナル部２の周囲に位相を１２０度ずつずら
して配置された３つのクランクピン部３，３，３と、該
クランクピン部３とクランクジャーナル部２とを連接す
るクランクアーム部４とからなり、該クランクアーム部
４にはバランスウェイト部５が設けられている。

そして、１１〜１７は、上記３気筒エンジン用クランク
シヤフト１を３本取りするための、軸方向に積層可能に
分割した複数の、すなわち第１〜第７の７個の鋳型であ
って、該第１〜第７鋳型１１〜１７を積層一体状態に組
立てることにより、軸方向（積層方向）に連通し３気筒
エンジン用クランクシヤフト１に相当する形状のキャビ
ティＱを３つ有する組立鋳型Ｔが形成される。

一方、１８は上記組立鋳型Ｔを納めるための二つ割の外
型であって、該外型１８は、上記第１卦よび第７の鋳型
１１゜１７０キヤビテイに連続するクランクシャフト１
の軸端部のそれぞれ３つの空間Ｑ１．Ｑ１．Ｑ１゜が千
鳥形状の割面１９になるように形成されたものである。

しかして、上記組立鋳型Ｔを外型１８に横に納めて該外
型１８で閉じたのち、縦鋳込みの姿勢にし、組立鋳型Ｔ
のキャビティＱ、Ｑ、Ｑと外型１８の空間Ｑｌ 、Ｑｌ
、Ｑｈとに対し、例えば組立鋳型Ｔの中心部に設けた
湯口を介して注湯することにより、上記両キャビティで
３本のクランクシャフト鋳物が鋳造されるようにした本
考案のクランクシャフト鋳型Ｓが構成される。

すなわち、上記組立鋳型Ｔを構成する第１〜第７鋳型１
１〜１７は、それぞれ同一径の円板状に形成され、クラ
ンクシャフト１のクランクアーム部４，４・・・の中間
付近を分割面として軸方向に分割されたものである。

各鋳型１１〜１７のキャビティは、第３図〜第９図に示
すように、ピッチ円上に１２０度間隔に位置し、かつそ
れぞれ隣り合うキャピテイ同志の位相が鋳型１１〜１７
の中心０の廻りに一定の方向に、例えば時計方向に１２
０度回紙回転たときにクランクジャーナル部２を中心に
して時計方向に１２０度ずつずれるような関係でもって
３つ形成されている。

そして、上記第１〜第７鋳型１１〜１７のうち、第２、
第４釦よび第６の３つの鋳型１２，１４．％−よび１６
はそれぞれ、第４図、第６図１よび第８図に示すように
、クランクピン部のキャピテイａ３とその両側にち−い
て半分の肉厚でかつ同じ位相のクランクアーム部卦よび
バランスウェイト部（以下、単にクランクアーム部と呼
ぶ）のキャビティａ４．ａ４とからなるキャビティａを
３つもつ同一種の鋳型Ａ、よりなり、捷た、第３釦よび
第５の２つの鋳型１３ち−よび１５はそれぞれ、第５図
１よび第７図に示すように、クランクジャーナル部のキ
ャビティｂ２とその両側において半分の肉厚でかつ位相
が１２０度ずれたクランクアーム部のキャビティｂ４ｊ
ｂ４とからなるキャビティｂを３つもつ同一種の鋳型
Ｂ１ よりなるものである。

さらに、上記第１の鋳型１１は第３図に示すように、一
方の軸端側のクランクジャーナル部のキャビティｃ２と
該クランクジャーナル部に隣接する半分の肉厚のクラン
クアーム部のキャビティｃ４とからなるキャビティＣを
３つもつ鋳型Ｃ□ よりなり、また、第７の鋳型１７は
第９図に示すように、他方の軸端側のクランクジャーナ
ル部のキャビティｄ２と該クランクジャーナル部に隣接
する半分の肉厚のクランクアーム部のキャビティｄ４と
からなるキャビティｄを３つもつ鋳型Ｄ□ よりなるも
のである。

しかして、上記３つの鋳型Ａ１と２つの鋳型Ｂ１とを交
互に重ね合せ、鋳型Ｃ１とＤｏとをその両側（それぞれ
鋳型Ａ）に配置することにより、つ捷り第１〜第７鋳型
１１〜１７が順に積層されたことになり、上記組立鋳型
Ｔが構成される。

尚、ここに釦いて、上記鋳型Ａ１およびＢ１はそれぞれ
、表裏の合せ面が共に同一形状である。

加えて、上記鋳型Ａ１（第２．第４．第６の鋳型１２，
１４，１６）には、鋳型中心Ｏのピッチ同上で中心角１
２０度の位置に卦いて、表側合せ面（１２ａ、１４ａ、
１６ａ）に一方が凸で他方が凹の一対の凹凸ダボｅ１．
ｅ２（図ではダボｅ１を◎で、凹ダボｅ２を○で示す）
が、また裏側合せ面１２ｂ、１４ｂ、１６ｂに、鋳型Ａ
１を裏返したときに表側合せ面１２ａ、１４ａ、１６ａ
と全く同じになるように上記位置で表側合せ面１２ａ。

１４ａ、１６ａとは逆の一対の凹凸ダボｅｌ 、 ｅ２
が設けられている。

つ捷り、第４図、第６図１よび第８図に示す如く、各図
イに示す表側合せ面１２ａ、１４ａ、１６ａのダボｅ１
．ｅ２と各回目に示す裏側合せ面１２ｂ、１４ｂ、１６
ｂのダボｅ１．ｅ２とは各々中心角１２０度でもって、
左右対称の位置（表裏同じ位置）でかつ凹凸が逆に設け
られて釦り、ダボｅｌ 、 ｅ２を含む表裏合せ面の形
状は同一である。

また、上記鋳型Ｂ１（第３．第５の鋳型１３゜１５）に
は、表側合せ面１３ａ、１５ａに、上記鋳型Ａ１とキャ
ビティが一致するように一対の凹凸ダボｅｌ 、 ｅ２
が設けられている一方、裏側合せ面ｉ３ｂ、１５ｂに、
上記表側合せ面１３ａ。

１５ａの伺れか一方のダボ、例えば凹ダボｅ２を基準と
して、その位置で表側合せ面のダボと同じ凹ダボｅ２が
設けられているとともに、上記基準のダボ（凹ダボｅ２
）を通る直径線ｌを中心軸線として裏返したときに他方
のダボ（凸ダボｅ１亦位置する位置に同じダボ（凸ダボ
ｅｌ亦設けられている。

つ捷り、第５図於よび第７図に示す如く、各図イに示す
表側合せ面１３ａ、１５ａの凹ダボｅ２と各開口に示す
裏側合せ面１３ｂ、１５ｂの凹ダボｅ２とは左右対称の
位置（表裏同じ位置）に設けられているが、各図イの表
側合せ面１３ａ。

１５ａの凸ダボｅ、と各開口の裏側合せ面１３ｂ。

１５ｂの凸ダボｅ１とは、上記表側合せ面の凸ダボｅ、
（または裏側合せ面の凸ダボｅ１）を、上記凹ダボｅ２
を通る直径線ｌに対して線対称の位置に移したときに左
右対称の位置（表裏同じ位置）となるように設けられて
かり、ダボｅｌ 、 ｅ２を含む表裏合せ面の形状は同
一である。

さらにまた、上記鋳型Ｃ１（第１の鋳型１１）の片側の
合せ面（第２鋳型１２との合せ面１１ｂ）には第３図に
示す如く、上記鋳型Ａ１（第２の鋳型１２）とキャビテ
ィが一致するように一対の凹凸ダボｅｌ 、 ｅ２が設
けられてかり、捷た、上記鋳型Ｄ１（第７の鋳型１７）
の片側の合せ面（第６鋳型１６との合せ面１７ａ）には
第９図に示す如く、上記鋳型ＡＩ（第６の鋳型１６）と
キャビティが一致するように一対の凹凸ダボｅ１ 、
ｅ２が設けられている。

したがって、上記のように、３気筒エンジン用クランク
シヤフト鋳型Ｓは組立鋳型Ｔと該組立鋳型Ｔを納める二
つ割の外型１８とで構成され、かつ上記組立鋳型Ｔを構
成する第１〜第７の鋳型１１〜１７は３つの鋳型Ａ１と
２つの鋳型Ｂ１とそれぞれ１つずつの鋳型Ｃ１，％−よ
びＤｌとの４種類の鋳型に類型化されるので、鋳型の種
類を最小限に抑えることができる。

しかも、上記鋳型Ａ１１−よびＢ１はそれぞれダボｅｌ
、 ｅ２を含む表裏合せ面の形状が同一であるので、
表裏に関係なく使用することができる。

その結果、単に、鋳型Ａ１と鋳型Ｂ１とを交互に、各合
せ面の凹凸ダボｅｌ 、 ｅ２を嵌合させながら重ね合
せ、その両側に鋳型Ｃ１とり、とをダボ合せして配置し
積層一体化したのち、この組立鋳型Ｔを外型１８に納め
ることにより、上記クランクシャフト鋳型Ｓを簡単にか
つ効率良く組立てることができる。

特に、両軸端側のクランクジャーナル部２，２が左右同
一形状である場合には、上記鋳型Ｃ０とＤｌとが同じ形
状のキャビティをもった共通のものとなって、３種類の
鋳型で済むようになるので、上記クランクシャフト鋳型
Ｓの組立てを一層簡便なものとすることができる。

そして、上記のように組立てられたクランクシャフト鋳
型Ｓには、組立鋳型ＴのキャビティＱ。

Ｑ、Ｑと外型１８の空間Ｑ１．Ｑ１．Ｑ１とによって３
つのクランクシャフト用キャビティ並びに湯口が形成さ
れているので、この湯口から各キャビティに注湯するこ
とによって３本のクランクシャフト鋳物が歩留りよく一
度に鋳造され、３気筒エンジン用クランクシヤフトを効
率良く製造することができる。

なか、横鋳込みする場合、各鋳型の湯口部分は湯道とし
てその１寸利用できる。

その際、上記組立鋳型Ｔはその外形が常に一定の形状（
円柱状）となるので、鋳型の取扱いが簡便となって、二
つ割の外型１８に簡単に納めることができるとともに鋳
型の成型を容易なものとすることができる。

しかも、上記外型１８は鋳型Ｃ１，Ｄｌのキャビティに
連続するクランクシャフト軸端部のそれぞれ３つの空間
Ｑ１．Ｑ１．Ｑ１が千鳥形状の割面１９になるように形
成されているので、鋳型の種類を最小限に抑えつつ３本
のクランクシャフトを効率良く鋳造することができる。

尚、上記実施例では、各鋳型Ａ１〜Ｄ１のピッチ円上に
１２０度間隔で位置する３つのキャビティを、それぞれ
隣り合うキャビティ同志の位相が鋳型中心０の廻りに時
計方向に１２０度回紙回転たときにクランクジャーナル
部を中心として同方向（時計方向）に１２０度ずつずれ
るような関係に形成したが、この変形例として、それぞ
れ隣り合うキャビティ同志の位相が鋳型中心Ｏの廻りに
時計方向に１２０度回紙回転たときにクランクジャーナ
ル部２を中心として逆方向（反時計方向）に１２０度ず
つずれるような関係で形成してもよく、第１０図ふ−よ
び第１１図にその主要な構成要素である鋳型Ａ２．％−
よびＢ２を示す。

該鋳型Ａ２は第２゜第４ふ・よび第６の分割鋳型を、捷
た鋳型Ｂ２は第３釦よび第５の分割鋳型を構成するもの
であり、上述の如きキャビティ同志ａ 、ａ（またはす
、ｂ）の位相関係が異なる以外は上記実施例と同じ構成
であり、上記実施例と同様の作用効果を奏することがで
きる。

また、鋳型は円板状のものについて説明したが、要はキ
ャビティやダボを形成するのに必要な形状が保持できれ
ばよく、切欠きゃ穴の形で適宜盗んだ形のもので十分で
ある。

以上説明したように、本考案によれば、クランクピン部
の位相が１２０度ずつずれた３気筒エンジン用のクラン
クシャフトを３本取りするための、軸方向に積層可能に
分割した複数の鋳型を設け、該６鋳型のキャビティは、
ピッチ円上に１２０度間隔に位置し、かつそれぞれ隣り
合うキャビティ同志の位相が鋳型の中心の廻りに一定の
方向に１２０度回紙回転たときにクランクジャーナル部
を中心に１２０度ずつずれるような関係で３つ形成され
ているとともに、上記複数の鋳型は、クランクピン部分
よびその両側にむいて半分の肉厚でかつ同じ位相のクラ
ンクアーム部のキャビティａをもつ３個の鋳型Ａと、ク
ランクジャーナル部分よびその両側に卦いて半分の肉厚
でかつ位相が１２０度ずれたクランクアーム部のキャビ
ティｂをもつ２個の鋳型Ｂと、軸端側のクランクジャー
ナル部分よびこれに隣接する半分の肉厚のクランクアー
ム部のキャビティｃまたはｄをもつそれぞれ１個の鋳型
Ｃ，％−よびＤとからなり、上記鋳型Ａと鋳型Ｂとを交
互に重ね合せ、上記鋳型ＣとＤとをその両側に配置して
組立鋳型を形成する一方、該組立鋳型を納めるための二
つ割の外型を設け、該外型は、上記鋳型ＣＪ−よびＤの
キャビティに連続するクランクシャフトの軸端部のそれ
ぞれ３つの空間が千鳥形状の割面になるように形成され
てかり、上記組立鋳型を外型で閉じることにより組立鋳
型のキャビティと外型の空間とで３本のクランクシャフ
ト鋳物が鋳造されるようにしたものであるので、鋳型の
成型を容易なものとし、かつ鋳型の組立て並びに鋳造を
簡単に行うことができることを併せて、鋳型の種類を最
小限に抑えながら３気筒エンジン用クランクシヤフトの
３本取りを効率良く行うことができ、よって３気筒エン
ジン用クランクシヤフトの鋳造の生産性を著しく向上さ
せることができるものである。

【図面の簡単な説明】 図面は本考案の実施態様を例示するもので、第１図は組
立状態の正面図、第２図は第１図の■■線断面図、第３
図イ釦よび口は第１鋳型の表面図１よび裏面図、第４図
イ釦よび口は第２鋳型の表面図１よび裏面図、第５図イ
鮫よび口は第３鋳型の表面図ふ−よび裏面図、第６図イ
卦よび口は第４鋳型の表面図１よび裏面図、第７図イ卦
よび口は第５鋳型の表面図１よび裏面図、第８図イ釦よ
び口は第６鋳型の表面図１よび裏面図、第９図イ釦よび
口は第７鋳型の表面図卦よび裏面図、第１０図１よび第
１１図はそれぞれ変形例を示す第４図および第５図相当
図である。 １・・・・・・３気筒エンジン用クランクシヤフト、２
・・・・・・クランクジャーナル部、３・・・・・・ク
ランクピン部、４・・・・・・クランクアーム部、１１
〜１７・・・・・・鋳型、１８・・・・・・外型、１９
・・・・・・割面、Ｓ・・・・・・クランクシャフト鋳
型、Ｔ・・・・・・組立鋳型、Ｑ・・・・・・キャビテ
ィ、Ｑｌ・・・・・・空間、Ｏ・・・・・・鋳型中心、
Ａ１．Ａ２゜Ｂｌ ５ Ｂ２ ｔ Ｃ１ｔ Ｄｉ・・・
・・・鋳型、ａ−ｄ・・・・・・キャビティ。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）クランクピン部の位相が１２０度ずつずれた３気
   筒エンジン用のクランクシャフトを３本取りするための
   、軸方向に積層可能に分割した複数の鋳型を設け、該各
   鋳型のキャビティは、ピッチ円上に１２０度間隔に位置
   し、かつそれぞれ隣り合うキャビティ同志の位相が鋳型
   の中心の廻りに一定の方向に１２０度回紙回転たときに
   クランクジャーナル部を中心に１２０度ずつずれるよう
   な関係で３つ形成されているとともに、上記複数の鋳型
   は、クランクピン部分よびその両側に釦いて半分の肉厚
   でかつ同じ位相のクランクアーム部のキャビティａをも
   つ３個の鋳型Ａと、クランクジャーナル部釦よびその両
   側に釦いて半分の肉厚でかつ位相が１２０度ずれたクラ
   ンクアーム部のキャビティｂをもつ２個の鋳型Ｂと、軸
   端側のクランクジャーナル部釦よびこれに隣接する半分
   の肉厚のクランクアーム部のキャビティｃｔたはｄをも
   つそれぞれ１個の鋳型Ｃ，％−よびＤとからなり、上記
   鋳型Ａと鋳型Ｂとを交互に重ね合せ、上記鋳型ＣとＤと
   をその両側に配置して組立鋳型を形成する一方、該組立
   鋳型を納めるための二つ割の外型を設け、該外型は、上
   記鋳型Ｃ，％−よびＤのキャビティに連続するクランク
   シャフトの軸端部のそれぞれ３つの空間が千鳥形状の割
   面になるように形成されて釦り、上記組立鋳型を外型で
   閉じることにより組立鋳型のキャピテイと外型の空間と
   で３本のクランクシャフト鋳物が鋳造されるようにした
   ことを特徴とする３気筒エンジン用クランクシヤフト鋳
   型。
2. （２）鋳型ＣとＤとが同じ形状のキャビティをもった共
   通のものである実用新案登録請求の範囲第１項記載の３
   気筒エンジン用クランクシヤフト鋳型。
3. （３）鋳型Ａ−Ｄの中心部には湯口があり、外型に縦鋳
   込み姿勢に納めてクランクシャフトが縦鋳込みされるよ
   うにしたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項又は第２項記載の３気筒エンジン用クランクシヤフト
   鋳型。
4. （４）外型が水平割型で、組立鋳型を横に納めるように
   した実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記載の３
   気筒エンジン用クランクシヤフト鋳型。